Ciencia y Tecnología
Una nueva batería para un futuro sin combustibles fósiles
Por Ivan Penn
Las baterías de iones de litio se han vuelto esenciales para impulsar autos eléctricos y almacenar la energía que generan los páneles solares y las turbinas de viento. No obstante, en la actualidad, sus desventajas también son conocidas: utilizan minerales escasos, son vulnerables a incendios y explosiones, además de ser costosas.
Una alternativa abundante, segura y más accesible valdría mucho.
Ahí entra una empresa energética que dirige el multimillonario de California Patrick Soon-Shiong: anunció a finales de septiembre que había desarrollado una batería recargable que funciona con zinc y aire, y puede almacenar electricidad a un costo mucho menor que las baterías de iones de litio.
Durante los últimos seis años, algunas pruebas de los sistemas de almacenamiento de energía con base en el zinc han servido para electrificar poblados de África y Asia, así como torres de teléfonos celulares en Estados Unidos, Latinoamérica y el sureste asiático, sin tener ningún respaldo de la red o las plantas eléctricas, comentó Soon-Shiong.
“Podría cambiar economías y crear otras completamente nuevas que solo utilicen las energías del sol, el viento y el aire”, dijo Soon-Shiong, cirujano y emprendedor de biotecnología, durante una entrevista en Los Ángeles.
Soon-Shiong y su empresa, NantEnergy, realizaron el anuncio en colaboración con la cumbre Un Planeta, evento que tiene como objetivo promover las metas del Acuerdo de París. Soon-Shiong desarrolló la tecnología con el apoyo del Banco Mundial.
Soon-Shiong dijo que las unidades de batería y los páneles solares se pueden combinar para crear un sistema de microrred capaz de electrificar un pueblo o una zona más grande. Las han distribuido para ayudar a 110 pueblos en nueve países de Asia y África, entre ellos lugares que de otro modo dependerían de generadores o incluso carecerían de electricidad, de acuerdo con el director de NantEnergy.
La Corporación Financiera Internacional, una división del Banco Mundial que fomenta proyectos del sector privado en países en vías de desarrollo, fue uno de los primeros inversionistas de NantEnergy, y un representante de la agencia forma parte del consejo administrativo de la empresa.
NantEnergy, con sedes en Phoenix y en California, asegura que espera expandir el uso de su producto en las torres de telecomunicaciones y con el tiempo extenderlo al almacenamiento de electricidad en los hogares; en un inicio, sería en California y Nueva York. Además, anticipa que se empleará en autos eléctricos, autobuses, trenes y más.
Soon-Shiong, quien hace poco adquirió Los Angeles Times y es dueño parcial de los Lakers de Los Ángeles, ha amasado una fortuna gracias al desarrollo de fármacos para combatir la diabetes y el cáncer de mama, así como a la venta de empresas farmacéuticas que creó.
Su empresa energética asegura ser la primera en comercializar el uso de las baterías de zinc-aire y tiene más de cien patentes relacionadas. Está aceptando pedidos que se entregarán el próximo año y calcula un mercado potencial de 50,000 millones de dólares.
NantEnergy afirma que la tecnología cuesta menos de 100 dólares por kilovatio-hora: algunas personas dentro de la industria eléctrica han citado que esta cifra es tan baja que podría transformar la red eléctrica en un sistema libre de carbono que funcionaría las 24 horas del día.
“Es algo revolucionario”, dijo Yogi Goswami, un distinguido profesor universitario y director del Centro de Energía Limpia de la Universidad del Sur de Florida, en referencia a los avances que anunció NantEnergy. “Es necesario que exista este tipo de almacenamiento”.
Goswami advirtió hace un cuarto de siglo en un testimonio ante el Congreso estadounidense que serían necesarios avances en el almacenamiento a medida que creciera la industria de las energías solar y eólica. El auge de la fracturación hidráulica que provocó la abundancia del gas natural ha eclipsado ese llamado urgente.
El almacenamiento de energía cada vez es más necesario para gestionar las fluctuaciones de las energías solar y eólica. Además, esa necesidad está promoviendo la innovación y disminuyendo los costos.
Como parte de la cumbre climática, celebrada en Nueva York, el Banco Mundial anunció un programa de 1000 millones de dólares para fomentar la implementación de almacenamiento en baterías en los países en vías de desarrollo, una medida que el órgano consideró que podría desencadenar otros 4000 millones de dólares en inversiones.
La batería de zinc-aire no representa un riesgo de incendio como las baterías de iones de litio, por lo que no se requieren sistemas de enfriamiento externo para evitar el sobrecalentamiento, dijo Sherif Abdelrazek, ingeniero sénior de Duke Energy, empresa que ha colaborado con NantEnergy. Duke Energy administra una de las torres telefónicas que han sido parte de las pruebas de la batería, y esta resistió los efectos recientes del huracán Florence y los del año pasado del Irma.
El éxito del sistema implica que la torre de Duke ya no necesita estar conectada a la red eléctrica, afirmó Abdelrazek. Como resultado, cinco kilómetros de tierra que se utilizaban para líneas de alto voltaje se entregarán al Servicio de Parques Nacionales.
El diseño del producto es sencillo: componentes de plástico y una carcasa, un tablero de circuitos y óxido de zinc, todo en un paquete del tamaño de un maletín.
Al cargar las baterías, la electricidad de las instalaciones solares se almacena, convirtiendo el óxido de zinc en zinc y oxígeno. En el proceso de descarga, el sistema produce energía al oxidar el zinc con aire.
La batería de NantEnergy puede brindar electricidad hasta por 72 horas con una sola carga; es decir, podría haber durado todo el periodo de nubosidad y de clima tormentoso del huracán Florence en las Carolinas.
Dan Reicher, un subsecretario de energía durante el gobierno estadounidense de Bill Clinton, mencionó que el éxito en el desarrollo de una batería recargable de zinc-aire podría ser un hito en el almacenamiento de energía. Sin embargo, Reicher advirtió que el costo por kilovatio-hora de una batería dependía de la aplicación y la escala.
Además, afirmó que la tecnología de la empresa aún debe comprobarse por fuera de la empresa. “Siempre me alegra saber que hay algún progreso en cuanto al almacenamiento, pero hay que tener cuidado”.
NantEnergy no es la única empresa que promete mejorar el rendimiento de las baterías para transformar el mercado de la electricidad. Tesla, la empresa de Elon Musk, ha basado sus negocios en la tecnología de los iones de litio y Musk ha comentado a sus accionistas que este año la empresa podría reducir el costo de las celdas de iones de litio a cien dólares por kilovatio-hora.
“Ambos queremos que el mundo sea un lugar mejor”, opinó Soon-Shiong, quien dijo que conoce a Musk y lo considera un visionario por sus logros en los vehículos eléctricos y en el almacenamiento de energía.
Jamileth
